<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Contemporary Mathematics. Fundamental Directions</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Contemporary Mathematics. Fundamental Directions</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Современная математика. Фундаментальные направления</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2413-3639</issn><issn publication-format="electronic">2949-0618</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">37481</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.22363/2413-3639-2023-69-4-643-663</article-id><article-id pub-id-type="edn">YWEHJV</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Einstein material balance and modeling of the flow of compressible fluid near the boundary</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Материальный баланс Эйнштейна и моделирование течения сжимаемой жидкости вблизи границы</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Ibraguimov</surname><given-names>A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Ибрагимов</surname><given-names>А.</given-names></name></name-alternatives><email>akif.ibraguimov@ttu.edu</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Zakirov</surname><given-names>E.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Закиров</surname><given-names>Э.</given-names></name></name-alternatives><email>ezakirov@ogri.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Indrupskiy</surname><given-names>I.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Индрупский</surname><given-names>И.</given-names></name></name-alternatives><email>i-ind@ipng.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Anikeev</surname><given-names>D.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Аникеев</surname><given-names>Д.</given-names></name></name-alternatives><email>anikeev@ogri.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Zhaglova</surname><given-names>A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Жаглова</surname><given-names>А.</given-names></name></name-alternatives><email>azhalova90@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/></contrib></contrib-group><aff id="aff1"><institution>Texas Tech University</institution></aff><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Oil and Gas Research Institute of the RAS</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Институт проблем нефти и газа РАН</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2023-12-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>12</month><year>2023</year></pub-date><volume>69</volume><issue>4</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 69, NO4 (2023)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 69, №4 (2023)</issue-title><fpage>643</fpage><lpage>663</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2024-01-18"><day>18</day><month>01</month><year>2024</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2023, Ibraguimov A., Zakirov E., Indrupskiy I., Anikeev D., Zhaglova A.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2023, Ибрагимов А., Закиров Э., Индрупский И., Аникеев Д., Жаглова А.</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Ibraguimov A., Zakirov E., Indrupskiy I., Anikeev D., Zhaglova A.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Ибрагимов А., Закиров Э., Индрупский И., Аникеев Д., Жаглова А.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rudn.ru/CMFD/article/view/37481">https://journals.rudn.ru/CMFD/article/view/37481</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>We consider sewing machinery between nite difference and analytical solutions de ned at different scales: far away and near the source of the perturbation of the flow. One of the essences of the approach is that the coarse problem and the boundary-value problem in the proxy of the source model two different flows. In his remarkable paper, Peaceman proposes a framework for dealing with solutions de ned on different scales for linear time independent problems by introducing the famous Peaceman well block radius. In this article, we consider a novel problem: how to solve this issue for transient flow generated by the compressibility of the fluid. We are proposing a method to glue solution via total fluxes, which are prede ned on coarse grid, and changes in pressure, due to compressibility, in the block containing production (injection) well. It is important to mention that the coarse solution “does not see” the boundary. From an industrial point of view, our report provides a mathematical tool for the analytical interpretation of simulated data for compressible fluid flow around a well in a porous medium. It can be considered a mathematical “shirt” on the Peaceman well-block radius formula for linear (Darcy) transient flow but can be applied in much more general scenarios. In the article, we use the Einstein approach to derive the material balance equation, a key instrument to de ne R0. We will expand the Einstein approach for three regimes of Darcy and non-Darcy flows for compressible fluids (time-dependent): 1. stationary; 2. pseudostationary; 3. boundary dominated. Note that in all known authors literature, the rate of production on the well is time-independent.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Мы рассматриваем технику «сшивания» численного решения конечноразностной задачи и аналитического решения, определенных на разных масштабах: вдали и вблизи границы (источника) области течения. Суть подхода заключается в том, что грубая конечноразностная задача и краевая задача в приближении исходной модели математически моделируют два разных режима течения. В своей замечательной статье Писман предлагает схему, позволяющую работать с решениями, определенными на разных масштабах, для линейных стационарных задач, вводя знаменитый радиус блока скважины Писмана. В данной статье предлагается новый подход к решению этой проблемы для неустановившегося течения, обусловленного сжимаемостью жидкости. Мы предлагаем метод склеивания решений через суммарные потоки, заданные на крупной сетке, и изменения давления, обусловленные сжимаемостью, в блоке, содержащем добывающую (нагнетательную) скважину. Важно отметить, что грубое решение «не видит» границы. С прикладной точки зрения наш отчет предоставляет математический аппарат для аналитической интерпретации смоделированных данных течения сжимаемой жидкости в пористой среде вблизи скважины. Его можно рассматривать как математическую «обертку» известной формулы радиуса блока скважины Писмана для линейного (Дарси) неустановившегося течения, но его можно применять и в гораздо более общем сценарии. В статье мы используем подход Эйнштейна для вывода уравнения материального баланса, ключевого инструмента для определения R0 для трех режимов течений сжимаемой жидкости (зависящих от времени): 1. стационарный; 2. псевдостационарный; 3. с доминированием граничного условия. Отметим, что в известных авторам работах соответствующая задача фактически не зависит от времени.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>compressible fluid</kwd><kwd>Peaceman radius</kwd><kwd>Einstein material balance</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>сжимаемая жидкость</kwd><kwd>радиус Писмана</kwd><kwd>материальный баланс Эйнштейна</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="en">This study is a contribution to fulﬁllment of the state assignment of Oil and Gas Research Institute RAS (project 122022800272-4).</funding-statement><funding-statement xml:lang="ru">Настоящее исследование является вкладом в выполнение государственного задания Института проблем нефти и газа РАН (проект 122022800272-4).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Вахитов Г. Г. Решение задач подземной гидродинамики методом конечных разностей// Тр. ВНИИнефть. - 1957. - 10. - С. 53-88.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Ландис Е. М. Уравнения второго порядка эллиптического и параболического типов. - М.: Наука, 1971.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Толстов Ю. Г. Применение метода электрического моделирования физических явлений к решению некоторых задач подземной гидравлики// Ж. техн. физ. - 1942. - 12, № 10. - С. 20-25.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Anikeev D. P., Ibragimov A. I., Indrupskiy I. M. Non-linear flow simulations with corrected Peaceman formula for well pressure calculation// AIP Conf. Proc. - 2023. - 2872. - 120053.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Budak B. M., Samarskii A. A., Tikhonov A. N. A collection of problems on mathematical physics. - Oxford-London-Edinburgh-New York-Paris-Frankfurt: Pergamon Press, 1964.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Dake L. P. Fundamentals of reservoir engineering. - Amsterdam-London-New York-Tokyo: Elsevier, 1978.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Ding Y., Renard G., Weill L. Representation of wells in numerical reservoir simulation// SPE Res. Eval. Engrg. - 1998. - 1. - С. 18-23.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Einstein A. Uber die von der molekularkinetischen Theorie der W¨arme geforderte Bewegung von in ruhenden Flu¨ssigkeiten suspendierten Teilchen// Ann. Phys. - 1905. - 322, № 8. - С. 549-560.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Ibragimov A., Khalmanova D., Valko P. P., Walton J. R. On a mathematical model of the productivity index of a well from reservoir engineering// SIAM J. Appl. Math. - 2005. - 65. - С. 1952.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Ibragimov A., Sobol Z., Hevage I. Einstein’s model of “the movement of small particles in a stationary liquid” revisited:  nite propagation speed// Turkish J. Math. - 2023. - 47, № 4. - Article 4.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Ibragimov A., Zakirov E., Indrupskiy I., Anikeev D. Fundamentals in Peaceman model for well-block radius for non-linear flows near well// ArXiv. - 2022. - 2203.10140.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Klausen R. A., Aavatsmark I. Connection transmissibility factors in reservoir simulation for slanted wells in 3D grids// В сб.: « Proc. of the 7th European Conf. on the Mathematics of Oil Recovery, Baveno, Italy, 5-8 September 2000». - cp-57-00032.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Mochizuki S. Well productivity for arbitrarily inclined well// SPE Reservoir Simulation Symposium. - 1995. - SPE-29133-MS.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Ouyang L. B., Aziz K. A general single-phase wellbore/reservoir coupling model for multilateral wells// SPE Res. Eval. Engrg. - 2001. - 4. - С. 327-335.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Peaceman D. W. Interpretation of well-block pressures in numerical reservoir simulation// SPE Journal. - 1978. - 18. - С. 183-194.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Peaceman D. W. Interpretation of well-block pressures in numerical reservoir simulation with nonsquare grid blocks and anisotropic permeability// SPE Journal. - 1983. - 23. - С. 531-543.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Peaceman D. W. Representation of a horizontal well in numerical reservoir simulation//SPE Adv. Tech. Ser. - 1993. - 1. - С. 7-16.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
